一种水槽以及包括该水槽的新型静电场描绘仪的制作方法

本实用新型涉及实验教学仪器技术领域，特别是涉及一种用于物理实验教学的水槽以及包括该水槽的新型静电场描绘仪。

背景技术：

目前使用的大多数模拟静电场描绘仪为水槽结构，以自来水为介质，以水中的电流场分布模拟静电场的分布。其结构一般是在一个边长为l6cm×14cm的小型方水槽中，根据实验要求设置电极，在槽底开孔，固定电极位置，并与槽外电路连接。由于电极位置一旦固定，便不能变动，所以不同实验内容需配备不同的专用水槽及电极。

现有仪器的主要不足之处在于：电极的位置、极性完全固定，无法根据实验需要灵活搭配使用，且不易清洗，在更换时步骤繁琐、费时，不利于学生建立创造性思维。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种水槽以及包括该水槽的新型静电场描绘仪，实现了不同电极可灵活搭配，固定于水槽的不同位置，方便拆卸清洗，同时也可以方便地改变电极的位置、极性，操作简便，增添实验内容。

本实用新型提供一种水槽以及包括该水槽的新型静电场描绘仪，采用以下技术方案：

一种水槽，所述水槽底部设置有至少两个电极通孔，所述电极通孔内可拆卸设置有导电杆，所述导电杆贯穿所述电极通孔，所述导电杆第一端与电极连接，所述导电杆第二端与导线连接。

进一步地，还包括至少一个绝缘通孔，所述绝缘通孔由绝缘材料无缝填补。

进一步地，所述导电杆与所述电极通孔无缝连接。

进一步地，所述电极可拆卸地与所述导电杆连接。

进一步地，所述导电杆第二端通过导线与模拟静电场测试仪连接。

进一步地，所述电极为圆柱形电极、长方形电极或圆环形电极，所述电极至少由一个导电杆来固定。

本实用新型还提供一种新型静电场描绘仪，包括上述水槽，还包括支架、同步探针、模拟静电场测试仪和电极，所述水槽设置在所述支架上，所述电极与所述模拟静电场测试仪通过所述导电杆连接。

本实用新型提供的新型静电场描绘仪实现了不同电极可灵活搭配，固定于水槽的不同位置，方便拆卸清洗，同时也可以方便地改变电极的位置、极性，操作简便，增添实验内容。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型提供的新型静电场描绘仪的结构示意图；

图2是本实用新型提供的水槽的结构示意图；

图3是本实用新型提供的新型静电场描绘仪电极和水槽的连接方式的结构示意图；

图中：1.模拟静电场测试仪；2.第一接线柱；3.第二接线柱；4.电压表；5.第三接线柱；6.金属探臂；7.同步针架；8.手柄；9.记录探针；10.测量探针；11.底座；12.下层支撑板；13.支柱；14.上层支撑板；15.坐标纸；16.水槽；17.电极；18.通孔；19.第一通孔；20.第二通孔；21.第三通孔；22.第四通孔；23.第五通孔；24.第六通孔；25.第七通孔；26.第八通孔；27.第九通孔；28.第十通孔；29.第十一通孔；30.支架；31.同步探针；32.第一导电杆；33.第二导电杆。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种水槽，所述水槽16底部设置有至少两个电极通孔，所述电极通孔内可拆卸设置有导电杆，所述导电杆贯穿所述电极通孔，所述导电杆第一端与电极17连接，所述导电杆第二端与导线连接。所述导电杆与所述电极通孔无缝连接。

优选地，还包括至少一个绝缘通孔，所述绝缘通孔由绝缘材料填补，比如，在本实用新型中采用绝缘杆填补所述绝缘通孔。

在此需要说明的是，本实用新型附图中的第一通孔19至第十一通孔29统称为通孔18，实验中，通孔18内设置有导电杆时，所述通孔18称为电极通孔，其余填补绝缘材料的通孔称为绝缘通孔。不同的通孔18在不同的实验中，可能称为电极通孔，也可能称为绝缘通孔，具体因实验而定。

优选地，所述通孔18为螺丝孔。所述导电杆为金属螺丝。所述导电杆第二端通过导线与模拟静电场测试仪1连接。

如图1-3所示，所述电极17可拆卸地与所述水槽16连接，本实用新型采用如下实施例：所述水槽16底部设置有至少两个通孔18，所述电极17通过所述导电杆与所述水槽16上的通孔18无缝相连，如图1所示，所述第一导电杆32的一端与所述电极17连接，另一端与第二接线柱3连接；所述第二导电杆33的一端与所述电极17连接，另一端与第一接线柱2连接。其余通孔18用绝缘杆(非导体材料，如普通塑料、橡胶等)填补，达到所述电极17可拆卸地与所述水槽16连接的效果。本实用新型以上述实施例进行示例性说明，但本领域技术人员应当认识到，在不偏离本实用新型的基本实用新型构思的情况下，所有能够实现电极与水槽可拆卸连接的方式均可实现本实用新型，这些都属于本实用新型的保护范围内。在实际实验中，所述导电杆的数量可以为3个、4个、5个等多个，这些都属于本实用新型的保护范围内。

所述电极17可以是圆柱形电极、长方形电极或圆环形电极等。所述电极17至少由一个所述导电杆来固定。

如图2所示，所述通孔18设置在所述水槽16的底部，这样可以满足不同的实验需求。比如：

实验一，中线均匀分布五个通孔(第一通孔19、第二通孔20、第三通孔21、第九通孔27、第十一通孔29)，固定圆柱形电极可适用于探讨两极点间距不同时的电场分布规律，也可固定长方形电极适用于探讨两长方形电极间距不同时的电场分布规律；

实验二，通孔(第一通孔19、第十一通孔29)或通孔(第四通孔22、第七通孔25)可用于固定环形电极，通孔(第二通孔20、第三通孔21、第五通孔23、第八通孔26、第九通孔27)可用于固定圆柱形电极，适用于探讨不同位置时单极点电场分布规律；

实验三，中线均匀分布五个通孔(第一通孔19、第二通孔20、第三通孔21、第九通孔27、第十一通孔29)，还可适用于探讨单极点与长方形电极距离不同时的电场分布规律；

实验四，通孔(第三通孔21、第五通孔23、第八通孔26)可用于固定圆柱形电极，探讨三极点电场分布规律；

实验五，通孔(第三通孔21、第五通孔23、第八通孔26)和通孔(第二通孔20、第六通孔24、第十通孔28)可用于探讨三极点不同距离时电场分布规律。

本实用新型以上述实施例进行示例性说明，但本领域技术人员应当认识到，在不偏离本实用新型的基本实用新型构思的情况下，所有能够满足不同实验需求的通孔布置方式均可实现本实用新型，这些都属于本实用新型的保护范围内。改进后电极板结构可有更多的选择，可以在现有条件下组合形成更多的电场，以探讨其分布规律。改进后的实验装置完全可以实现现有功能，且在其基础上，可以探讨不同距离时两点电极、两长方形电极的电场分布规律；可以探讨单极点不同位置时电场分布规律；此外，还可以探讨三点电极电场分布规律和点电极与长方形电极相互作用的电场分布规律。可以满足实验的需求，并且易于拆洗与维护，可降低实验成本。

本实用新型提供了一种新型静电场描绘仪，包括上述水槽16，还包括支架30、同步探针31、模拟静电场测试仪1和电极17，所述水槽16设置在所述支架30上，所述电极17与所述模拟静电场测试仪1通过所述导电杆连接。这样既实现了不同电极可灵活搭配，固定于水槽的不同位置，方便拆卸清洗，又可方便地改变电极的位置、极性，操作简便，增添实验内容。所述模拟静电场测试仪1内设置有电压表4。

如图1所示，所述水槽16可拆卸地设置在所述支架30上，这使得在更换所述电极17时操作简单、节约时间。

如图1所示，所述支架30包括上层支撑板14和下层支撑板12，所述上层支撑板14和所述下层支撑板12通过支柱13相连，所述上层支撑板14上设有坐标纸15，所述下层支撑板12上设有所述水槽16。

所述第三接线柱5与所述同步探针31连接，所述同步探针31上方设有记录探针9，所述记录探针9与所述上层支撑板14相对应，所述同步探针31下方设有测量探针10，所述测量探针10与所述下层支撑板12上的水槽16相对应。所述同步探针31包括分别固定所述记录探针9与所述测量探针10的金属探臂6和同步针架7，所述记录探针9和所述测量探针10通过所述金属探臂6固定在同一手柄8上。优选地，所述记录探针9和所述测量探针10是由两根同样长短的弹簧片末端的两根细而圆滑的钢针组成。

具体进行实验时，步骤如下：

(1)将电极安装在水槽上，电极安装后，其余通孔需用绝缘杆填充，水槽中加入适量的水，然后将水槽放在下层支撑板上；

(2)按照图1连接好电路，模拟静电场测试仪和探针联合使用；

(3)把坐标纸放在上层支撑板上，并固定好；

(4)调节静电场描绘仪的电源；

(5)移动探针手柄使探针在水中缓慢移动，用模拟静电场测试仪测量电位差，找到等位点时按下坐标纸上的记录探针，做好标记，分别做出不同电压的等位线；

(6)根据等位点描绘等位线，并标出每条等位线的电位，描绘被模拟空间中静电场分布；

(7)做不同电极实验时，更换不同电极，然后重复步骤1-6；

实验中可以更换不同的电极，还可改变电极的位置、极性等。实验中电极可灵活放置、搭配，方便拆洗，操作简便，有利于学生建立创造性思维。

本实用新型提供的新型静电场描绘仪实现了不同电极可灵活搭配，固定于水槽的不同位置，方便拆卸清洗，同时也可以方便地改变电极的位置、极性，操作简便，增添实验内容。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。